The invention provides a low-pressure phase equilibrium experimental device and an on-line sampling and measuring method, which can realize phase equilibrium data measurement and on-line sampling under low-pressure environment, make the experiment or industrial process run continuously without interference, and can be applied to petroleum, chemical, metallurgical and other experimental industrial processes, and provide accurate fluid phase balance for them. The experimental data provide basic physical data for the design, operation, control and optimization of process industries.
【技术实现步骤摘要】
一种低压相平衡实验装置及在线取样测量方法
本专利技术涉及石油、化学、冶金工业领域的实验数据测试领域,尤其涉及一种低压相平衡实验装置及在线取样测量方法。
技术介绍
流体相平衡性质是工业过程的设计、操作、控制和优化不可或缺的基础物性,它决定着工艺过程模拟计算的正确性和精度,如在分离塔的计算中,精馏塔的理论板数、操作回流比等重要参数都和相平衡性质息息相关,而且精馏、萃取、吸收、浸取都是工业过程的基本单元操作,对其任何的研究均要基于相应系统的相平衡物性。流体相平衡性质可以通过理论的热力学方法获得,如经验关联、活度系数、状态方程等方法。随着计算化学技术的进步,也已开发了相平衡性质的预测模型,如COSMO-RS、COSMO-SAC等。然而,虽然模型方法可以获得流体相平衡性质,但是其必须基于实验数据,否则就无法知晓模型方法是否正确,且很多模型方法中特征参数均通过回归实验数据获得,因此通过实验方法测量不同条件下真实的相平衡数据至关重要。对流体相平衡性质的测量,根据不同实验方法或获得的数据类型,可将其分为静态法、循环方法或等温、等压平衡法等。流体相平衡发展至今,文献中已经公开了海量的实验数据,包括低压、常压和高压数据,尤其以常压数据最为广泛,因为常压流体相平衡的测量不涉及压力的平衡和控制、低压样品的采集等问题,其直接在大气环境中进行实验。对于低压系统(即实验系统内部压力低于大气压力),则必须考虑压力如何恒定、样品如何采集、如何尽可能减小外界的扰动等,而这些技术问题则直接影响流体相平衡性质测量的准确性。在实验工作中,由于物系的特殊性,常常需要在低压下进行实验操作。然而,无论在 ...
【技术保护点】
1.一种低压相平衡实验装置,其特征在于:包括蒸馏平衡系统、冷却循环系统(3)和稳压自动控制系统,所述蒸馏平衡系统与冷却循环系统(3)上部之间通过循环冷却器(4)管路连通、蒸馏平衡系统与冷却循环系统的底部之间通过回液管(1)管路连通,所述的冷却循环系统内具有压力平衡导管(2),所述压力平衡导管(2)顶部伸出冷却循环系统(3)上顶部并分别具有测压口(5)和稳压系统接口(6),所述的稳压系统接口(6)连通有稳压自动控制系统;所述冷却循环系统(3)底部具有取样口(7),所述回液管(1)端部与取样口(7)连接,所述取样口(7)对应回液管(1)另一侧具有在线取样接口(8),所述的蒸馏平衡系统下部侧壁同样具有在线取样接口(8),所述的在线取样接口(8)上固定连接有取样装置;所述的取样装置包括接样组件、增压组件和真空组件,所述的在线取样接口(8)处连通有在线取样压力管路(11),所述接样组件包括密封固定连通在在线取样接口(8)下方的接液管紧固螺母(9)和连接在接液管紧密螺母(9)下的在线接液管(10),所述的增压组件则包括与在线取样压力管路(11)连通的放空口(12)和增压阀(13),所述的真空组件则 ...
【技术特征摘要】
1.一种低压相平衡实验装置,其特征在于:包括蒸馏平衡系统、冷却循环系统(3)和稳压自动控制系统,所述蒸馏平衡系统与冷却循环系统(3)上部之间通过循环冷却器(4)管路连通、蒸馏平衡系统与冷却循环系统的底部之间通过回液管(1)管路连通,所述的冷却循环系统内具有压力平衡导管(2),所述压力平衡导管(2)顶部伸出冷却循环系统(3)上顶部并分别具有测压口(5)和稳压系统接口(6),所述的稳压系统接口(6)连通有稳压自动控制系统;所述冷却循环系统(3)底部具有取样口(7),所述回液管(1)端部与取样口(7)连接,所述取样口(7)对应回液管(1)另一侧具有在线取样接口(8),所述的蒸馏平衡系统下部侧壁同样具有在线取样接口(8),所述的在线取样接口(8)上固定连接有取样装置;所述的取样装置包括接样组件、增压组件和真空组件,所述的在线取样接口(8)处连通有在线取样压力管路(11),所述接样组件包括密封固定连通在在线取样接口(8)下方的接液管紧固螺母(9)和连接在接液管紧密螺母(9)下的在线接液管(10),所述的增压组件则包括与在线取样压力管路(11)连通的放空口(12)和增压阀(13),所述的真空组件则包括真空系统和与在线取样压力管路(11)连通的取样器压力控制阀(14),所述的真空系统通过真空系统接口(15)连接在取样器压力控制阀(14)下端。2.如权利要求1所述的一种低压相平衡实验装置,其特征在于:所述的蒸馏平衡系统包括圆筒状的蒸馏本体(15),所述蒸馏本体(15)顶部和侧壁内分别固定有测温套管(16),蒸馏本体(15)对应侧壁测温套管(16)的底部位置的周向侧壁上开有加样口(17),蒸馏本体(15)顶部内测温套管(16)下方固定有阻液管(18),蒸馏本体(15)侧壁内测温套管(16)底部则固定有喷液盘管(19),所述喷液盘管下方固定有流体罩(20),所述流体罩(20)与蒸馏本体(15)底部之间为平衡器沸腾室(21),所述平衡器沸腾室(21)内具有搅拌装置(22),平衡器沸腾室(21)顶部对应蒸馏本体(15)侧壁开有蒸馏取样口(23),所述的平衡器沸腾室(21)内固定有与外部连通的引气管(26),所述引气管(36)内设有引气...
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